现代网络技术：SDN、NFV、QoE、物联网和云计算
作者简介
Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud
William Stallings博士在理解计算机安全、计算机网络和计算机体系结构领域的全方位技术发展方面做出了独特的贡献。他写作了18本教科书，算上各种修订的版本，在这些主题的多个方面共写了70本书。他的作品出现在各种ACM和IEEE出版物上，包括《Proceedings of the IEEE》和《ACM Computing Reviews》。他曾13次荣获教科书和学术作者协会（Text and Academic Authors Association）颁发的年度优计算机科学教科书奖。
在30多年间，他成为该领域的技术贡献者、技术管理者和几个高科技公司的总…
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Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud
William Stallings博士在理解计算机安全、计算机网络和计算机体系结构领域的全方位技术发展方面做出了独特的贡献。他写作了18本教科书，算上各种修订的版本，在这些主题的多个方面共写了70本书。他的作品出现在各种ACM和IEEE出版物上，包括《Proceedings of the IEEE》和《ACM Computing Reviews》。他曾13次荣获教科书和学术作者协会（Text and Academic Authors Association）颁发的年度优计算机科学教科书奖。
在30多年间，他成为该领域的技术贡献者、技术管理者和几个高科技公司的总…
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本书是一本讨论现代网络技术的教材，包括六个部分。第壹部分（第1~2章）提供了现代网络的概述和本书其余部分的背景；第二部分（第3~6章）专注于SDN概念、技术和应用的全面且透彻的呈现；第三部分（第7~9章）专注于网络功能虚拟化的概念、技术和应用的宽泛且透彻的呈现以及网络虚拟化的讨论；第四部分（第10~12章）介绍与SDN和NFV同等重要的服务质量（QoS）和体验质量（QoE）的演化；第五部分（第13~15章）探讨云计算和物联网这两种占支配地位的现代网络体系结构；第六部分（第16~17章）对安全性进行分析并讨论职业相关的问题。本书适合作为高校计算机网络课程的教材和参考书，也可供相关技术人员阅读参考。
出版者的话
译者序
前言
致谢
作者简介
贡献作者简介
第一部分 现代网络
第1章 现代网络的组成 2
1.1 网络生态系统 2
1.2 网络体系结构的例子 4
1.2.1 全球性网络的体系结构 4
1.2.2 典型的网络层次结构 6
1.3 以太网 7
1.3.1 以太网应用 7
1.3.2 标准 9
1.3.3 以太网数据速率 10
1.4 Wi-Fi 13
1.4.1 Wi-Fi应用 13
1.4.2 标准 14
1.4.3 Wi-Fi数据速率 14
1.5 4G/5G蜂窝网 15
1.5.1 第一代 15
1.5.2 第二代 15
1.5.3 第三代 16
1.5.4 第四代 16
1.5.5 第五代 16
1.6 云计算 17
1.6.1 云计算的概念 17
1.6.2 云计算的好处 18
1.6.3 云网络 18
1.6.4 云存储 18
1.7 物联网 19
1.7.1 物联网中的物 19
1.7.2 演化 19
1.7.3 物联网的层次 19
1.8 网络汇聚 20
1.9 统一通信 21
1.10 重要术语 24
1.11 参考文献 24
第2章 需求和技术 25
2.1 网络和因特网流量的类型 25
2.1.1 弹性流量 25
2.1.2 非弹性流量 26
2.1.3 实时流量特性 28
2.2 需求：大数据、云计算和移动流量 30
2.2.1 大数据 30
2.2.2 云计算 32
2.2.3 移动流量 34
2.3 需求：QoS和QoE 35
2.3.1 服务质量 35
2.3.2 体验质量 36
2.4 路由选择 36
2.4.1 特点 37
2.4.2 分组转发 37
2.4.3 路由选择协议 38
2.4.4 路由器的组成 40
2.5 拥塞控制 40
2.5.1 拥塞的影响 41
2.5.2 拥塞控制技术 43
2.6 SDN和NFV 45
2.6.1 软件定义网络 45
2.6.2 网络功能虚拟化 46
2.7 现代网络要素 47
2.8 重要术语 48
2.9 参考文献 48
第二部分 软件定义网络
第3章 SDN：背景与动机 50
3.1 不断演化的网络需求 50
3.1.1 需求在不断增长 50
3.1.2 供给在不断增长 50
3.1.3 流量模式更为复杂 51
3.1.4 传统的网络体系结构已经不再适用 51
3.2 SDN方法 53
3.2.1 需求 53
3.2.2 SDN体系结构 53
3.2.3 软件定义网络的特征 56
3.3 SDN和NFV相关标准 56
3.3.1 标准制定机构 57
3.3.2 产业协会 58
3.3.3 开放发展组织 59
3.4 重要术语 59
3.5 参考文献 60
第4章 SDN数据平面和OpenFlow 61
4.1 SDN数据平面 61
4.1.1 数据平面功能 61
4.1.2 数据平面协议 63
4.2 OpenFlow逻辑网络设备 63
4.2.1 流表结构 65
4.2.2 流表流水线 68
4.2.3 多级流表的使用 71
4.2.4 组表 71
4.3 OpenFlow协议 73
4.4 重要术语 74
第5章 SDN控制平面 75
5.1 SDN控制平面体系结构 76
5.1.1 控制平面功能 76
5.1.2 南向接口 77
5.1.3 北向接口 78
5.1.4 路由选择 79
5.2 ITU-T模型 80
5.3 OpenDaylight 81
5.3.1 OpenDaylight的体系结构 81
5.3.2 OpenDaylight的氦版本 82
5.4 REST 85
5.4.1 REST约束 85
5.4.2 REST API例子 87
5.5 控制器间的合作和协调 88
5.5.1 集中式与分布式控制器 88
5.5.2 高可用性的集群 89
5.5.3 联邦的SDN网络 90
5.5.4 边界网关协议 90
5.5.5 域间的路由选择和QoS 91
5.5.6 为QoS管理使用BGP 92
5.5.7 IETF SDNi 93
5.5.8 OpenDaylight SDNi 94
5.6 重要术语 95
5.7 参考文献 96
第6章 SDN应用平面 97
6.1 SDN应用平面体系结构 97
6.1.1 北向接口 98
6.1.2 网络服务抽象层 98
6.1.3 网络应用 98
6.1.4 用户接口 98
6.2 网络服务抽象层 99
6.2.1 SDN中的抽象 99
6.2.2 Frenetic 100
6.3 流量工程 102
6.4 测量和监视 104
6.5 安全 105
6.6 数据中心网络 109
6.6.1 基于SDN的大数据 109
6.6.2 基于SDN的云网络 110
6.7 移动和无线 112
6.8 信息中心网络 112
6.8.1 CCNx 113
6.8.2 抽象层的使用 114
6.9 重要术语 116
第三部分 虚拟化
第7章 网络功能虚拟化：概念与体系结构 118
7.1 NFV的背景与动机 118
7.2 虚拟机 119
7.2.1 虚拟机监视器 120
7.2.2 体系结构方法 121
7.2.3 容器虚拟化 123
7.3 NFV概念 123
7.3.1 NFV使用案例 126
7.3.2 NFV的基本要素 127
7.3.3 高层NFV框架 127
7.4 NFV的技术优势与必要条件 128
7.4.1 NFV的技术优势 128
7.4.2 NFV的必要条件 129
7.5 NFV参考体系结构 129
7.5.1 NFV管理与编排 130
7.5.2 参照点 130
7.5.3 具体实现 131
7.6 重要术语 132
7.7 参考文献 132
第8章 NFV功能 133
8.1 NFV基础设施 133
8.1.1 容器接口 134
8.1.2 NFVI容器的部署 136
8.1.3 NFVI域的逻辑结构 137
8.1.4 计算域 137
8.1.5 管理程序域 139
8.1.6 基础设施网络域 140
8.2 虚拟网络功能 142
8.2.1 VNF接口 142
8.2.2 VNFC间通信 143
8.2.3 VNF扩展 144
8.3
^ 收 起
译者序
前言
致谢
作者简介
贡献作者简介
第一部分 现代网络
第1章 现代网络的组成 2
1.1 网络生态系统 2
1.2 网络体系结构的例子 4
1.2.1 全球性网络的体系结构 4
1.2.2 典型的网络层次结构 6
1.3 以太网 7
1.3.1 以太网应用 7
1.3.2 标准 9
1.3.3 以太网数据速率 10
1.4 Wi-Fi 13
1.4.1 Wi-Fi应用 13
1.4.2 标准 14
1.4.3 Wi-Fi数据速率 14
1.5 4G/5G蜂窝网 15
1.5.1 第一代 15
1.5.2 第二代 15
1.5.3 第三代 16
1.5.4 第四代 16
1.5.5 第五代 16
1.6 云计算 17
1.6.1 云计算的概念 17
1.6.2 云计算的好处 18
1.6.3 云网络 18
1.6.4 云存储 18
1.7 物联网 19
1.7.1 物联网中的物 19
1.7.2 演化 19
1.7.3 物联网的层次 19
1.8 网络汇聚 20
1.9 统一通信 21
1.10 重要术语 24
1.11 参考文献 24
第2章 需求和技术 25
2.1 网络和因特网流量的类型 25
2.1.1 弹性流量 25
2.1.2 非弹性流量 26
2.1.3 实时流量特性 28
2.2 需求：大数据、云计算和移动流量 30
2.2.1 大数据 30
2.2.2 云计算 32
2.2.3 移动流量 34
2.3 需求：QoS和QoE 35
2.3.1 服务质量 35
2.3.2 体验质量 36
2.4 路由选择 36
2.4.1 特点 37
2.4.2 分组转发 37
2.4.3 路由选择协议 38
2.4.4 路由器的组成 40
2.5 拥塞控制 40
2.5.1 拥塞的影响 41
2.5.2 拥塞控制技术 43
2.6 SDN和NFV 45
2.6.1 软件定义网络 45
2.6.2 网络功能虚拟化 46
2.7 现代网络要素 47
2.8 重要术语 48
2.9 参考文献 48
第二部分 软件定义网络
第3章 SDN：背景与动机 50
3.1 不断演化的网络需求 50
3.1.1 需求在不断增长 50
3.1.2 供给在不断增长 50
3.1.3 流量模式更为复杂 51
3.1.4 传统的网络体系结构已经不再适用 51
3.2 SDN方法 53
3.2.1 需求 53
3.2.2 SDN体系结构 53
3.2.3 软件定义网络的特征 56
3.3 SDN和NFV相关标准 56
3.3.1 标准制定机构 57
3.3.2 产业协会 58
3.3.3 开放发展组织 59
3.4 重要术语 59
3.5 参考文献 60
第4章 SDN数据平面和OpenFlow 61
4.1 SDN数据平面 61
4.1.1 数据平面功能 61
4.1.2 数据平面协议 63
4.2 OpenFlow逻辑网络设备 63
4.2.1 流表结构 65
4.2.2 流表流水线 68
4.2.3 多级流表的使用 71
4.2.4 组表 71
4.3 OpenFlow协议 73
4.4 重要术语 74
第5章 SDN控制平面 75
5.1 SDN控制平面体系结构 76
5.1.1 控制平面功能 76
5.1.2 南向接口 77
5.1.3 北向接口 78
5.1.4 路由选择 79
5.2 ITU-T模型 80
5.3 OpenDaylight 81
5.3.1 OpenDaylight的体系结构 81
5.3.2 OpenDaylight的氦版本 82
5.4 REST 85
5.4.1 REST约束 85
5.4.2 REST API例子 87
5.5 控制器间的合作和协调 88
5.5.1 集中式与分布式控制器 88
5.5.2 高可用性的集群 89
5.5.3 联邦的SDN网络 90
5.5.4 边界网关协议 90
5.5.5 域间的路由选择和QoS 91
5.5.6 为QoS管理使用BGP 92
5.5.7 IETF SDNi 93
5.5.8 OpenDaylight SDNi 94
5.6 重要术语 95
5.7 参考文献 96
第6章 SDN应用平面 97
6.1 SDN应用平面体系结构 97
6.1.1 北向接口 98
6.1.2 网络服务抽象层 98
6.1.3 网络应用 98
6.1.4 用户接口 98
6.2 网络服务抽象层 99
6.2.1 SDN中的抽象 99
6.2.2 Frenetic 100
6.3 流量工程 102
6.4 测量和监视 104
6.5 安全 105
6.6 数据中心网络 109
6.6.1 基于SDN的大数据 109
6.6.2 基于SDN的云网络 110
6.7 移动和无线 112
6.8 信息中心网络 112
6.8.1 CCNx 113
6.8.2 抽象层的使用 114
6.9 重要术语 116
第三部分 虚拟化
第7章 网络功能虚拟化：概念与体系结构 118
7.1 NFV的背景与动机 118
7.2 虚拟机 119
7.2.1 虚拟机监视器 120
7.2.2 体系结构方法 121
7.2.3 容器虚拟化 123
7.3 NFV概念 123
7.3.1 NFV使用案例 126
7.3.2 NFV的基本要素 127
7.3.3 高层NFV框架 127
7.4 NFV的技术优势与必要条件 128
7.4.1 NFV的技术优势 128
7.4.2 NFV的必要条件 129
7.5 NFV参考体系结构 129
7.5.1 NFV管理与编排 130
7.5.2 参照点 130
7.5.3 具体实现 131
7.6 重要术语 132
7.7 参考文献 132
第8章 NFV功能 133
8.1 NFV基础设施 133
8.1.1 容器接口 134
8.1.2 NFVI容器的部署 136
8.1.3 NFVI域的逻辑结构 137
8.1.4 计算域 137
8.1.5 管理程序域 139
8.1.6 基础设施网络域 140
8.2 虚拟网络功能 142
8.2.1 VNF接口 142
8.2.2 VNFC间通信 143
8.2.3 VNF扩展 144
8.3
^ 收 起
作者简介
Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud
William Stallings博士在理解计算机安全、计算机网络和计算机体系结构领域的全方位技术发展方面做出了独特的贡献。他写作了18本教科书，算上各种修订的版本，在这些主题的多个方面共写了70本书。他的作品出现在各种ACM和IEEE出版物上，包括《Proceedings of the IEEE》和《ACM Computing Reviews》。他曾13次荣获教科书和学术作者协会（Text and Academic Authors Association）颁发的年度优计算机科学教科书奖。
在30多年间，他成为该领域的技术贡献者、技术管理者和几个高科技公司的总经理。他在各种计算机和操作系统上设计并实现了基于TCP/IP和基于OSI的协议栈，既包括微机也包括大型计算机。当前，他是一名独立的咨询顾问，他的客户包括计算机、网络制造商、客户、软件开发公司和技术先进的政府研究机构。
他在ComputerScienceStudent.com/创建并维护着计算机科学学生资源网站。该网站为计算机科学的学生（和教授）提供有关各种主题的普遍感兴趣的文档和链接。他是《Cryptologia》杂志的编委，该杂志是致力于密码学研究的学术性期刊。
Stallings博士拥有麻省理工学院计算机科学博士学位和诺特丹（Notre Dame）大学电子工程硕士学位。
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Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud
William Stallings博士在理解计算机安全、计算机网络和计算机体系结构领域的全方位技术发展方面做出了独特的贡献。他写作了18本教科书，算上各种修订的版本，在这些主题的多个方面共写了70本书。他的作品出现在各种ACM和IEEE出版物上，包括《Proceedings of the IEEE》和《ACM Computing Reviews》。他曾13次荣获教科书和学术作者协会（Text and Academic Authors Association）颁发的年度优计算机科学教科书奖。
在30多年间，他成为该领域的技术贡献者、技术管理者和几个高科技公司的总经理。他在各种计算机和操作系统上设计并实现了基于TCP/IP和基于OSI的协议栈，既包括微机也包括大型计算机。当前，他是一名独立的咨询顾问，他的客户包括计算机、网络制造商、客户、软件开发公司和技术先进的政府研究机构。
他在ComputerScienceStudent.com/创建并维护着计算机科学学生资源网站。该网站为计算机科学的学生（和教授）提供有关各种主题的普遍感兴趣的文档和链接。他是《Cryptologia》杂志的编委，该杂志是致力于密码学研究的学术性期刊。
Stallings博士拥有麻省理工学院计算机科学博士学位和诺特丹（Notre Dame）大学电子工程硕士学位。
^ 收 起
本书是一本讨论现代网络技术的教材，包括六个部分。第壹部分（第1~2章）提供了现代网络的概述和本书其余部分的背景；第二部分（第3~6章）专注于SDN概念、技术和应用的全面且透彻的呈现；第三部分（第7~9章）专注于网络功能虚拟化的概念、技术和应用的宽泛且透彻的呈现以及网络虚拟化的讨论；第四部分（第10~12章）介绍与SDN和NFV同等重要的服务质量（QoS）和体验质量（QoE）的演化；第五部分（第13~15章）探讨云计算和物联网这两种占支配地位的现代网络体系结构；第六部分（第16~17章）对安全性进行分析并讨论职业相关的问题。本书适合作为高校计算机网络课程的教材和参考书，也可供相关技术人员阅读参考。
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